2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.3.2 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制課件 新人教版必修2.ppt

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制,第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度,學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解可逆反應(yīng)。2.理解化學(xué)平衡狀態(tài)。3.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。核心素養(yǎng)1.變化觀念與平衡思想：化學(xué)反應(yīng)有一定限度，是可以調(diào)控的。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)分析推理認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡的特征。,新知導(dǎo)學(xué),1.可逆反應(yīng)(1)概念：在同一條件下和均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，不用“=”，用“”。,正反應(yīng)方向,一、化學(xué)反應(yīng)限度,逆反應(yīng)方向,(2)特征雙向性：反應(yīng)物生成物。雙同性：正、逆反應(yīng)是在下同時(shí)進(jìn)行的。共存性：反應(yīng)物和生成物存在。,同一條件,同時(shí),2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)可逆反應(yīng)過(guò)程中正、逆反應(yīng)速率的變化反應(yīng)開(kāi)始時(shí)：反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率；生成物濃度為，逆反應(yīng)速率為。反應(yīng)過(guò)程中：反應(yīng)物濃度逐漸，正反應(yīng)速率逐漸；生成物濃度逐漸，逆反應(yīng)速率逐漸。反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)：反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不再，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。,最大,最大,0,0,減小,減小,增大,增大,改變,相等,(2)用圖像表示化學(xué)平衡狀態(tài)的建立,3.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念如果外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)不發(fā)生改變，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，與相等，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。,可逆,正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速率,(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,4.化學(xué)反應(yīng)的限度(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的，任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)行程度都有一定的限度。(2)不同條件下，同一可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度不同；相同條件下，不同反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度也不同。,最大程度,(1)可逆反應(yīng)必須在一定的外界條件下(如溫度、濃度、壓強(qiáng)等)才能建立化學(xué)平衡。相同條件下(如溫度、濃度、壓強(qiáng)等)，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)方向開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始，最終達(dá)到的平衡狀態(tài)是相同的，即“殊途同歸”。,(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),例1某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，兩者的速率完全相等反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在，兩者的濃度相同混合物的組成比例不會(huì)隨時(shí)間而改變A.B.C.D.,解析可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，v正v逆0，且各組分的含量保持不變，故正確；而反應(yīng)物和生成物濃度相同，只是反應(yīng)達(dá)到的某一特殊狀態(tài)，并不一定達(dá)到平衡。,答案,解析,思維啟迪,化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各組分的濃度保持不變，不要理解為濃度相等，也不要理解為濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。,解析,例2在體積固定的容器中，對(duì)于反應(yīng)A(g)B(g)3C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列敘述為平衡狀態(tài)標(biāo)志的是單位時(shí)間內(nèi)A、B生成C的分子數(shù)與分解C的分子數(shù)相等外界條件不變時(shí)，A、B、C濃度不隨時(shí)間變化體系溫度不再變化體系的壓強(qiáng)不再變化體系的分子總數(shù)不再變化A.B.C.D.,答案,解析同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等，說(shuō)明已達(dá)平衡；濃度不變，說(shuō)明已達(dá)平衡；如果該反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡，則反應(yīng)要和外界有能量的交換，必然導(dǎo)致體系溫度改變。體系溫度不變，說(shuō)明已達(dá)平衡；由于該反應(yīng)是一個(gè)體積改變的反應(yīng)，沒(méi)有達(dá)到平衡之前，壓強(qiáng)是改變的，分子總數(shù)也是改變的，只有平衡了，二者才不會(huì)改變，故均正確。,特別提示,(1)化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率進(jìn)行比較。(2)利用v正v逆0判斷平衡狀態(tài)時(shí)注意：反應(yīng)速率必須是一正一逆，不能都是v正或都是v逆。,1.化學(xué)反應(yīng)條件控制的意義與基本措施(1)化學(xué)反應(yīng)條件控制的意義促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)，提高原料的利用率，加快反應(yīng)速率。抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，控制副反應(yīng)的發(fā)生。(2)化學(xué)反應(yīng)條件控制的基本措施改變化學(xué)反應(yīng)速率：改變反應(yīng)物的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)、固體表面積以及催化劑的合理使用等；改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度：改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)等。,二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制,2.控制反應(yīng)條件、提高煤的燃燒效率(1)煤的狀態(tài)煤被研得越細(xì)，與空氣中氧氣的接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越大。(2)空氣用量適當(dāng)過(guò)量的空氣有利于煤的充分燃燒。過(guò)多的空氣會(huì)帶走大量的熱量，降低反應(yīng)溫度，減小燃燒速率，甚至?xí)谷紵Ｖ?當(dāng)溫度達(dá)不到煤的著火點(diǎn)時(shí))；少量的空氣則會(huì)使煤燃燒不充分，造成能源浪費(fèi)。,(3)爐(灶)膛材料的選擇爐(灶)膛材料采用隔熱的耐高溫材料。隔熱可以減少熱量的流失，耐高溫材料可以防止?fàn)t(灶)膛熔融(或熔裂)而脫離。(4)熱量的利用燃燒后廢氣中的熱量可用于供暖或發(fā)電等。,(1)提高燃料的燃燒效率的措施盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)過(guò)量。盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。(2)提高燃料的燃燒效率的意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染。,例3將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過(guò)量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是使煤充分燃燒，提高煤的利用率減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”減少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)”A.B.C.D.,解析煤塊粉碎是為了提高煤的利用率；脫硫是為了減少SO2的產(chǎn)生；過(guò)量空氣是為了減少CO的產(chǎn)生。,答案,解析,例4下列措施可以提高燃料燃燒效率的是提高燃料的著火點(diǎn)降低燃料的著火點(diǎn)將固體燃料粉碎將液體燃料霧化處理將煤進(jìn)行氣化處理通入適當(dāng)過(guò)量的空氣A.B.C.D.,答案,解析,解析理論上，提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當(dāng)過(guò)量的空氣。對(duì)于和，由于燃料的著火點(diǎn)是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項(xiàng)措施不可行。、所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說(shuō)法中正確的是A.一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度B.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等且等于零C.平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度保持相等D.化學(xué)反應(yīng)的限度不可以通過(guò)改變條件而改變,1,2,3,4,答案,解析,解析平衡狀態(tài)就是一個(gè)可逆反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的最大限度，A正確；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正v逆0，各物質(zhì)濃度保持不變但不一定相等，且當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，這種狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生改變，B、C、D錯(cuò)誤。,2.(2017杭州市學(xué)軍中學(xué)模擬)一定條件下的可逆反應(yīng)2NO2(紅棕色)2NO(無(wú)色)O2(無(wú)色)，在恒壓密閉容器中充入NO2，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是A.反應(yīng)停止了B.NO的正反應(yīng)速率與O2的逆反應(yīng)速率相等C.c(NO)c(O2)21D.氣體的顏色不再變化,答案,解析,1,2,3,4,解析A項(xiàng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)并沒(méi)有停止，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NO的正反應(yīng)速率與O2的逆反應(yīng)速率之比為21時(shí)才能確定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，c(NO)c(O2)始終是21，不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，混合氣體的顏色不再改變，說(shuō)明NO2氣體的濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確。,1,2,3,4,3.在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)，下列敘述表示該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是A.N2、H2、NH3的濃度之比為132B.混合氣體的密度不隨時(shí)間變化C.當(dāng)有1molNN鍵斷裂時(shí)，有6molNH鍵斷裂D.單位時(shí)間內(nèi)生成2amolNH3，同時(shí)消耗amolN2,答案,解析,1,2,3,4,1,2,3,4,解析A中，N2、H2、NH3的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，不能確定是否處于平衡狀態(tài)；B中，因容器的體積不變，而混合氣體的總質(zhì)量不改變，則無(wú)論平衡與否，混合氣體的密度均不變；C中，當(dāng)有1molNN鍵斷裂時(shí)，相當(dāng)于生成2molNH3(1molNH3中含有3molNH鍵)，即形成6molNH鍵，同時(shí)有6molNH鍵斷裂，符合v正(NH3)v逆(NH3)，故處于化學(xué)平衡狀態(tài)；D中，兩反應(yīng)速率均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)進(jìn)行的任何階段均成比例。,4.化學(xué)反應(yīng)限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，如果設(shè)法提高化學(xué)反應(yīng)的限度，下面說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.能夠節(jié)約原料和能源B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟(jì)效益D.能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率,答案,解析,1,2,3,4,解析提高化學(xué)反應(yīng)的限度，可使更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，提高原料的利用率，但不一定提高化學(xué)反應(yīng)速率。,